Rostliny žijí v pevnějších i volnějších svazcích s různými mikroorganismy. Zvláště kořenový systém je pro spolupráci mezi rostlinou a mikroby příhodné místo. Z učebnic fyziologie rostlin známe zářné příklady, jako je mykorrhiza nebo hlízkové bakterie vytvářející kořenové hlízky u bobovitých rostlin.
Příhodné podmínky pro mikroorganismy však vytváří v těsné blízkosti kořenů většina rostlin. V tzv. rhizosféře je mnohonásobně více mikroorganismů než v okolní půdě. V dosavadních představách byla rhizosféra jakousi burzou živin. Rostlina vylučovala do půdy látky, které svědčí bakteriím, a bakterie na oplátku rozkládaly organickou hmotu v půdě a uvolňovaly z ní molekuly, po nichž prahla rostlina. Vše mělo fungovat k oboustranné spokojenosti jako jakási burza. Jak vyplývá z nejnovějších výzkumů mezinárodního týmu vedeného Thierrym Lonhiennem z australské University of Queensland, je tento náhled na rhizosféru mylný. Ve skutečnosti jsou to jedna velká bakteriální jatka, která slouží převážně zájmům rostliny.
Vědci pěstovali v kultuře in vitro na sterilním agaru huseníčky Arabidopsis thaliana a rajčata. Do agarové půdy nasadili bakterie Escherichia coli nebo kvasinky Saccharomyces cerevisiae, které díky cizímu genu produkovaly zelený fluoreskující protein a zeleně svítily. Záhy však svítily i kořeny rostlin. Bakterie a kvasinky přitom nebyly na jejich povrchu, ale v nitru kořenů a dokonce i v nitru kořenových buněk.
Rozhodně nešlo o vpád mikroorganismů. Rostliny si mikroby pochytaly. Nejprve rozpustily celulózovou stěnu, přes kterou by se jim bakterie a kvasinky špatně polykaly. Následně vytvořily kolem bakterií na povrchu kořenových buněk zvláštní „ohrádku“ – jakýsi prstenec. V podstatě se zachovaly podobně, jako když si my nabereme sousto na lžíci. Následně pak vtáhly mikroby do nitra buňky a nasměrovaly je do lysozomů, kde je rozložily. Další pokusy prokázaly, že rostliny využívají z pohlcených mikrobiálních buněk především dusíkaté látky.
|
Geneticky modifikované bakterie a kvasinky produkují zelený fluoreskující protein. Rostlina je přepraví do kořene, kde se dostávají až do nitra buněk. Buňky mikroby rozloží a získají z nich živiny, především dusíkaté látky. (Zdroj: PLoS ONE) |
Fluorescenční snímky průřezu kořenů houseníčku (A) a rajčete (B). Zeleně zářící jsou buňky bakterie E. coli. Na snímcích C, D jsou detailní pohledy pořízené rastrovacím elektronovým mikroskopem do kořenové buňky rajčete plné tyčinek E.coli. (Zdroj: PLoS ONE) |
Když kořenům rajčete vyschne vnější zdroj kvasinek S. cerevisiae, počet žijících buněk tohoto mikroorganismu se uvnitř kořenů postupně snižuje, jak je rostlina „konzumuje“. (Zdroj: PLoS ONE) |
Masožravé rostliny si vyrábějí energii fotosyntézou a dusíkaté látky získávají kromě jiného i z těl polapené kořisti. V tomto smyslu jsou zřejmě masožravé všechny rostliny, protože konzumace bakterií kořenovým systémem bude zřejmě obecným fenoménem celé rostlinné říše. Lonhienne a jeho kolegové dali vědecké studii v prestižním PLoS ONE celkem trefný podtitul: Stůl vzhůru nohama. Díky jejich práci zřejmě nazrál čas k tomu, abychom začali přepisovat některé kapitoly fyziologie rostlin. Ale možná bude pohodlnější prohlásit výsledky Lohnienneova týmu na nesmysl a přepisování si zatím ušetřit. Není pochyb, že se najdou i tací. Jak říkal německý filosof Arthur Schopenhauer (1788-1860): „Všechny zásadní objevy, jsou nejprve zesměšňovány, následně zuřivě vyvraceny, aby byly nakonec přijaty jako naprostá samozřejmost.“
Zdroj: PLoS ONE
Diskuze:
Hnojivo
Jan Konečný,2010-09-12 16:20:55
Chápu dobře, že správná GMO bakterie bude lepším hnojivem, než ledek? : )
Nadsázky
Martin Saturka,2010-09-12 10:24:02
Zajímavý článek, kde si dovolím polemizovat s některými nadsázkami.
* Pokud platí, že v "rhizosféře je mnohonásobně více mikroorganismů než v okolní půdě", usuzoval bych z toho, že je dané prostředí výhodné i pro ony bakterie, tedy že to nejsou pouze "jedna velká bakteriální jatka, která slouží převážně zájmům rostliny".
* Používání slova 'maso' se nějak rozšiřuje: ženy maso, bakterie maso, ... 'Heterotrofie' je správný výraz pro popis toho, co je zde ve "smyslu jsou zřejmě masožravé všechny rostliny". Konzumace bakterií, hub, rostlin je součást heterotrofie, nikoliv masožravosti. Zeptejte se nějakého biologa :-)
* V narážce na propojení evolucí bych očekával zamyšlení nad vztahem vzniku obrany před endocelulárními parazity, zde představenou heterotrofií a organelovou endosymbiózou.
Re: Karel S
Ondrej K,2010-09-07 22:08:37
No a jak si myslite ze funguji prezvykavci? :-) Dyt to jsou vlastne takove selmy :-) Co me osobne prijde zajimave je to ze to vlastne docela hezky ukazuje na pravdepodobny meziclanek mezi "kytkama vegetarijanama" a rostlinama z celedi Fabaceae (a treba olsema a urcite i dalsima) - proste nektere ty kytky ty bakterie nesezraly ale docela obycejne zotrocily (analogie ameby pzirajici bakterii ev. sinci vs. Eukariotni bunky).
Travenie bakterii
Michal Lichvar,2010-09-07 13:43:22
Aby sa nakoniec nezistilo, ze pozivanie a travenie bakterii dodava zivocichom dolezite ... latky, stopove prvky alebo daco. Takze nakoniec prehnana hygiena nam vlastne skodi :)
Tomáš Hluska,2010-09-08 10:27:43
řekl bych, že toto už je celkem dlouho známo. I když bych neřekl, že se to děje přímo tím, že by střevní buňky lovily střevní bakterie, alespoň o tom se nic neví.
A to, že je přehnaná hygiena škodlivá je taky jasný. A nijak to se střevníma bakteriema nesouvisí (nebo si mejete večer i střeva?:)
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
